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1、第7卷第3期南京工程学院学报(自然科学版)Vol.7,No.32009年9月JournalofNanjingInstituteofTechnology(NaturalScienceEdition)Sep.,2009文章编号:1672-2558(2009)03-0034-05轮胎动力学模型的建立与仿真分析1233李松焱,闵永军,王良模,安丽华(1.钟山职业技术学院机电与汽车工程系,江苏南京,210049;2.南京林业大学汽车与交通学院,江苏南京,210037;3.南京理工大学机械工程学院,江苏南京,210094)摘要:分析了各种常用轮胎模型的特点与应用范围,根据汽车操纵动力学研究的需
2、要,在Matlab/Simulink中运用“魔术公式”建立了轮胎动力学模型,并对汽车轮胎力与纵向滑移率,纵向力、侧向力及回正力矩与纵向滑移率、侧偏角、垂直载荷的关系等轮胎特性进行了仿真分析,结果表明,“魔术公式”轮胎动力学模型可以较好地模拟轮胎的动力学特性,满足整车动力学研究的需要.关键词:车辆系统动力学,轮胎模型,魔术公式,侧偏特性中图分类号:U461文献标识码:AEstablishmentandSimulationAnalysisofTireDynamicModel1233LISong2yan,MINYong2jun,WANGLiang2mo,ANLi2hua(1.Dept.o
3、fElectromechanicalandAutomobileEngineering,ZhongshanVocationalCollege,Nanjing210049,China;2.AutomobileandTrafficEngineeringCollege,NanjingForestryUniversity,Nanjing210037,China;3.MechanicalEngineeringCollege,NanjingUniversityofScienceandTechnology,Nanjing210094,China)Abstract:Thecharacteristic
4、sandapplicationrangeofallkindsofcommonlyusedtiremodelsareanalyzed.Accordingtotherequirementsofautomobiledynamicsresearch,atiredynamicmodelisconductedbyadoptingthe“magicformula”inMatlab/Simulink.Simulationanalysisiscarriedoutastotirecharacteristicssuchastireforceandskidrate,verticalforce,sidefo
5、rce,self2aligningtorqueandskidrate,slipangle,andverticalload.Theresultsindicatethatthetiredynamicmodelestablishedusingthe“magicformula”isabletosimulatetiredynamiccharacteristicscloselyandfulfilltheresearchrequirementswithregardtoautomobiledynamics.Keywords:vehicledynamics;tiremodel;magicformul
6、a;sideslipcharacteristic车辆依靠轮胎与地面的相互作用产生各种运动,轮胎的特性对汽车运动有着举足轻重的作用.轮胎的[1]侧偏特性是汽车操纵稳定性的基础,轮胎的非线性特性对汽车的转向特性及行驶稳定性有重要影响.车辆的操纵稳定性在很大程度上取决于轮胎的侧偏特性,包括各种垂直载荷下轮胎的侧向力、纵向力和回正力矩与侧偏角、纵向滑移率的关系,因此建立精确的轮胎动力学模型是进行车辆操纵稳定性控制等仿真研究的基础.[2]轮胎模型的构造一般分为二种,一种是理论模型(物理模型),即通过对车轮结构和形变机理的数收稿日期:2009-06-30;修回日期:2009-09-02基金项目
7、:江苏省六大人才高峰项目(06-0-033)作者简介:李松焱(1972-),女,硕士,讲师,研究方向为汽车系统动力学、汽车运用与管理等.E2mail:bobmantoo@163.com第7卷第3期李松焱,等:轮胎动力学模型的建立与仿真分析35学描述,建立剪切力和回正力矩与相应参数的函数关系,较有影响的是Gim模型、Fiala模型等.轮胎理论模型是在轮胎物理结构和变形机理研究的基础上建立的对轮胎力和力矩的数学描述,由于理论模型形式复杂,计算效率低,因此在车辆动力学研究中
